Vliv prvků nečistot v hliníkové slitině

Vliv prvků nečistot v hliníkové slitině

Vanad tvoří v hliníkové slitině žáruvzdornou sloučeninu VAl11, která hraje roli při rafinaci zrn v procesu tavení a odlévání, ale účinek je menší než u titanu a zirkonia. Vanad má také vliv na zjemnění rekrystalizační struktury a zvýšení teploty rekrystalizace.

 

Pevná rozpustnost vápníku v hliníkové slitině je extrémně nízká a tvoří sloučeninu CaAl4 s hliníkem. Vápník je také superplastickým prvkem slitiny hliníku. Slitina hliníku s asi 5 % vápníku a 5 % manganu má superplasticitu. Vápník a křemík tvoří CaSi, který je nerozpustný v hliníku. Protože se sníží množství pevného roztoku křemíku, vodivost průmyslového čistého hliníku se může mírně zlepšit. Vápník může zlepšit řezný výkon hliníkové slitiny. CaSi2 nemůže posílit tepelné zpracování hliníkové slitiny. Stopové množství vápníku je prospěšné pro odstranění vodíku z roztaveného hliníku.

 

Olovo, cín a prvky vizmutu jsou kovy s nízkou teplotou tání. Mají malou pevnou rozpustnost v hliníku, což mírně snižuje pevnost slitiny, ale může zlepšit řezný výkon. Bismut se při tuhnutí rozpíná, což je výhodné pro krmení. Přidání vizmutu do slitin s vysokým obsahem hořčíku může zabránit „křehkosti sodíku“.

 

Antimon se používá hlavně jako modifikátor v litých hliníkových slitinách a zřídka se používá v tvářených hliníkových slitinách. Bismut nahrazujte pouze ve slitinách hliníku tvářených Al-Mg, aby se zabránilo křehnutí sodíku. Přidáním antimonového prvku do některých slitin Al-Zn-Mg-Cu lze zlepšit výkon lisování za tepla a lisování za studena.

 

Beryllium může zlepšit strukturu oxidového filmu v tvářené hliníkové slitině a snížit ztráty hořením a vměstky během odlévání. Berylium je toxický prvek, který může způsobit alergickou otravu. Proto hliníkové slitiny, které přicházejí do styku s potravinami a nápoji, nemohou obsahovat berylium. Obsah berylia ve svařovacích materiálech je obvykle řízen pod 8μg/ml. Hliníková slitina použitá jako svařovací základ by měla také kontrolovat obsah berylia.

 

Sodík je v hliníku téměř nerozpustný, maximální rozpustnost v pevném stavu je menší než 0,0025 % a bod tání sodíku je nízký (97,8 °C). Pokud ve slitině existuje sodík, je během tuhnutí adsorbován na povrchu dendritů nebo hranic zrn. Během tepelného zpracování tvoří sodík na hranici zrn kapalnou adsorpční vrstvu, a když dojde ke křehkému praskání, vytvoří se sloučenina NaAlSi, neexistuje žádný volný sodík a nedochází k „křehkosti sodíku“. Když obsah hořčíku překročí 2 %, hořčík si vezme křemík a vysráží volný sodík, což má za následek „křehnutí sodíku“. Proto hliníkové slitiny s vysokým obsahem hořčíku nesmějí používat tavidla sodné soli. Metodou k zabránění „křehnutí sodíku“ je metoda chlorace, při které se sodík vytvoří NaCl a vypustí ho do strusky a přidá se bismut, aby se vytvořil Na2Bi a dostal se do kovové matrice; přidání antimonu k vytvoření Na3Sb nebo přidání vzácných zemin může také hrát stejnou roli.

 

Editoval May Jiang z MAT Aluminium


Čas odeslání: 11. listopadu 2023